隨著城市化進程的不斷加快，透水混凝土廠家城市中建筑垃圾的產(chǎn)生和排出數(shù)量也在快速增長，如何處理和利用越來越多的建筑垃圾，壽光市潤達新型建材有限公司已經(jīng)成為各級政府部門和建筑垃圾處理單位所面臨的一個重要課題。根據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計，美國每年約有6.0×10^7t廢棄混凝土，日本每年約有1.6×10^7t廢棄混凝土，韓國2001年產(chǎn)生廢棄混凝土2.4×10^6t。但是這些已經(jīng)擁有比較的技術(shù)和設(shè)備回收利用這些建筑垃圾，美國的再生利用率為70%，日本的再生利用率早在2000年時就已經(jīng)達到了80%，韓國已高達97%。然而我國每年產(chǎn)生廢棄混凝土約5.4×10^8t，但是我國對建筑垃圾的再生利用率卻不到5%。大量的建筑垃圾對環(huán)境造成了嚴重的負荷，根據(jù)《建筑垃圾處理技術(shù)規(guī)范》（CJJ 134-2009），對建筑垃圾再生利用，提高建筑垃圾的再生利用率是提高資源利用率及解決“垃圾圍城”環(huán)境問題的必由之路[1]。

    另外，城市中大面積的混凝土硬化路面和場地缺乏透氣性、透水性，這使得雨水不能夠滲透地表還原為地下水，造成地下水位降低；雨水只能通過排水設(shè)施流入江河湖海，加大了排水設(shè)施的負擔(dān)，在暴雨情況下，容易形成城市洪澇災(zāi)害；不能與空氣進行熱量和濕度的交換，產(chǎn)生“熱島現(xiàn)象” 。采用透水混凝土路面具有透水、透氣、保溫及隔熱等特點，對于提高改善生態(tài)環(huán)境具有重要的現(xiàn)實意義。目前關(guān)于透水混凝土方面的文獻研究及應(yīng)用較多，而采用再生骨料制備透水混凝土的研究及應(yīng)用很少。使用再生骨料制備透水混凝土應(yīng)用于路面將是再生骨料的應(yīng)用領(lǐng)域之一，由于使用于室外路面，在保證再生骨料混凝土和實用性的前提下，也可以避免進入房建結(jié)構(gòu)工程時大眾的擔(dān)憂心理。

    1 試　驗

    1.1 原材料

粗骨料：采用粒徑4.75～9.5 mm單粒級的再生骨料，為了進行對比研究，還選用4.75～9.5 mm單粒級的花崗巖骨料，兩種骨料的具體性能指標如表1所示，骨料圖片如圖1、圖2所示。

從表1可以看出，再生骨料與花崗巖骨料相比，由于砂漿塊等軟弱顆粒的存在，主要表現(xiàn)為吸水率很大，壓碎值、骨料表面微粉含量偏大，表觀密度偏小。

水泥：水泥采用冀東P.O 42.5水泥；纖維：凱泰牌聚丙烯纖維；減水劑：聚羧酸系高性能減水劑；顏料：無機氧化鐵類；增強料：中國建筑科學(xué)研究院研制的無機增強料。

1.2 試驗方法

（1）試件成型

透水混凝土不同于普通混凝土，其拌合物Z佳工作性能主要靠經(jīng)驗和觀感進行控制， 試件成型時的拌合物工作狀態(tài)以“漿體包裹骨料顆粒黏聚性好，不松散，手攥成團為宜”。每個試件分2層裝料，第1層裝2/3高度，采用搗棒均勻插搗；第2層裝料高出試模20 mm，搗棒均勻插搗后采用抹刀抹壓到位。

（2）抗壓強度

再生骨料透水混凝土抗壓強度試驗依據(jù)《普通混凝土力學(xué)性能試驗方法標準》 （GB/T50081－2002）進行， 試件尺寸采用150 mm×150 mm×150 mm。

（3）彎拉強度

再生骨料透水混凝土抗壓強度試驗依據(jù)《公路工程水泥及水泥混凝土試驗規(guī)程》（JTG E30－2005）進行， 試件尺寸采用100 mm×100 mm×400 mm。

（4）連通孔隙率

連通孔隙率的測定方法采用排水體積法進行， 試件尺寸采用150 mm×150 mm×150 mm立方體試件。

（5）透水系數(shù)

透水混凝土透水系數(shù)依據(jù)CJJ／T135－2009《透水水泥混凝土路面技術(shù)規(guī)程》進行。

2 透水混凝土配合比及透水性能

透水混凝土配合比設(shè)計依據(jù)《透水水泥混凝土路面技術(shù)規(guī)程》（CJJ／T135－2009），采用體積法進行設(shè)計。主要根據(jù)設(shè)計目標孔隙率、骨料緊密堆積密度、膠結(jié)漿體密度等確定各個配合比參數(shù)。配合比設(shè)計時，主要按10%和15%兩個設(shè)計目標孔隙率進行設(shè)計，再生骨料透水混凝土和花崗巖骨料透水混凝土基準配合比及透水性能如表2所示。

表2結(jié)果表明，當設(shè)計目標孔隙率不低于10%時，再生骨料透水混凝土的透水系數(shù)均大于0.5 mm/s，滿足《透水水泥混凝土路面技術(shù)規(guī)程》（CJJ/T135－2009）對路面用透水混凝土透水系數(shù)不小于0.5 mm/s的規(guī)定[2]。各配合比的實測連通孔隙率與設(shè)計目標孔隙率也基本一致， 說明《透水水泥混凝土路面技術(shù)規(guī)程》（CJJ/T135－2009）中的體積法也適合于再生骨料透水混凝土的配合比設(shè)計。本次試驗中，所采用的花崗巖骨料粒型較好，接近于圓形，實測連通孔隙率較低于設(shè)計目標孔隙率，因此透水混凝土中骨料的粒型也是影響實際連通孔隙率大小的一個因素。

3 力學(xué)性能試驗結(jié)果與分析

由透水混凝土的結(jié)構(gòu)可知：其承受外力和傳遞外力是由集料之間的接觸點來完成的，這就造成了透水混凝土強度比普通混凝土強度低得多。從抗壓強度和彎拉強度試件的破壞斷面來看，對于強度較高的骨料，如花崗巖骨料透水混凝土幾乎都在接觸點破壞，而對于再生骨料透水混凝土而言， 會出現(xiàn)較多的骨料顆粒破壞，而且破壞的骨料多為強度較低的砂漿塊等。因此，對于強度較高的骨料的透水混凝土強度主要決定于骨料之間接觸點處的黏結(jié)力。對于再生骨料透水混凝土，其強度不僅取決于骨料之間接觸點處的黏結(jié)力，而且還取決于骨料的強度。實驗分別研究了孔隙率、聚丙烯纖維、聚合物乳液、顏料、增強料對再生骨料透水混凝土力學(xué)性能的影響。

3.1 再生骨料與花崗巖骨料透水混凝土的力學(xué)性能對比及孔隙率的影響

4.75～9.5 mm再生骨料及花崗巖骨料按不同孔隙率配制的透水混凝土力學(xué)性能如表3所示。混凝土抗壓強度及彎拉強度試件分別 如圖3和圖4所示。

由于孔隙的存在， 混凝土的力學(xué)性能必然受到影響?？紫堵屎土W(xué)性能互為矛盾，孔隙率越高，透水混凝土強度越低。表3表明，設(shè)計孔隙率為15%的再生骨料透水混凝土， 28 d抗壓強度不低于30 MPa，28 d彎拉強度不低于3.5 MPa，其性能指標滿足《透水水泥混凝土路面技術(shù)規(guī)程》（CJJ/T135－2009）對路面用透水混凝土的要求。

根據(jù)表3結(jié)果，在相同孔隙率下，通過對比兩種骨料的力學(xué)性能指標，再生骨料透水混凝土抗壓強度及彎拉強度均低于花崗巖骨料透水混凝土，這也說明，在使用再生骨料配制透水混凝土?xí)r，一方面需要盡可能品質(zhì)好的再生骨料，另一方面需要做好透水混凝土的配合比設(shè)計及優(yōu)化工作。

3.2 聚丙烯纖維對再生骨料透水混凝土力學(xué)性能的影響

按15%設(shè)計目標孔隙率的配合比，對比研究了聚丙烯纖維對再生骨料透水混凝土力學(xué)性能的影響，聚丙烯纖維按體積摻量0.1%。試驗結(jié)果如表4所示。

表4表明，摻加聚丙烯纖維對再生骨料透水混凝土的抗壓強度有的改善作用，這一點有別于普通混凝土，主要原因是透水混凝土的受壓破壞過程也與裂縫的發(fā)展有密不可分的關(guān)系，而聚丙烯纖維對水泥漿體裂縫的發(fā)展有的束縛限制作用，但試驗結(jié)果表明聚丙烯纖維對再生骨料透水混凝土的彎拉強度改善不明顯。

3.3 聚合物乳液對再生骨料透水混凝土力學(xué)性能的影響

選用了兩種聚合物乳液，通過試驗對比對再生骨料透水混凝土的力學(xué)性能的影響。聚合物乳液A固含量為60.7%，摻量2%；聚合物乳液B固含量為49.4%，摻量為4%， 試驗結(jié)果如表5所示。

表5結(jié)果表明，聚合物乳液A降低了再生骨料透水混凝土的7d和28d抗壓強度，影響較大，聚合物乳液B對再生骨料透水混凝土的抗壓強度也有略微的降低， 但二者對再生骨料透水混凝土的彎拉強度均有的提高作用。

3.4 顏料對再生骨料透水混凝土力學(xué)性能的影響

目前彩色透水混凝土路面的著色方式有內(nèi)摻和外噴涂兩種方式，對顏料的選用原則方面，一般應(yīng)選擇具有良好的分散性，優(yōu)良穩(wěn)定的耐光性、耐候性以及很強的著色力、遮蓋力。本次試驗中主要選用氧化鐵紅、氧化鐵綠兩種顏料，采用內(nèi)摻方式，工程中摻量主要根據(jù)顏色效果需求而定，本次摻量為膠材的2.2%。通過試驗對比顏料對透水混凝土力學(xué)性能的影響以及著色能力，試驗結(jié)果如表6所示，彩色混凝土試件如圖5所示。

表6結(jié)果表明，氧化鐵類無機顏料在摻量為總膠凝材料2.2%時，對再生骨料透水混凝土的7d和28d抗壓強度、彎拉強度影響不大。

3.5 增強料對再生骨料透水混凝土力學(xué)性能的影響

透水混凝土一般通過摻加增強料提高混凝土的力學(xué)性能，增強料可分為有機類和無機類，本次試驗中采用中國建筑科學(xué)研究院研制的無機類增強料，通過試驗對比無機增強料對混凝土性能的影響。試驗結(jié)果如表7所示。

表7結(jié)果表明， 該無機增強料對再生骨料透水混凝土的28d抗壓強度和彎拉強度提高20%左右。

3 結(jié)　論

（1）采用本試驗選用的4.75 ～9.5 mm的再生骨料配制的透水混凝土，當設(shè)計目標孔隙率在10%～15%時，通過的配制技術(shù)手段，配制的再生骨料透水混凝土性能可以達到以下要求：抗壓強度可以達到30 MPa以上； 彎拉強度可以達到3.5 MPa以上；且連通孔隙率可以滿足不小10%的要求；且透水系數(shù)不小于0.5 mm/s；以上性能指標均達到《透水水泥混凝土路面技術(shù)規(guī)程》（CJJ/T135－2009）3.2.1條中關(guān)于路面透水混凝土的透水系數(shù)、連續(xù)孔隙率、抗壓強度、彎拉強度的規(guī)定。

（2）在相同設(shè)計目標孔隙率下，摻加聚丙烯纖維對再生骨料透水混凝土的抗壓強度有的提高作用，但是對混凝土的彎拉強度提高不明顯。

（3）本試驗中采用的無機增強料對再生骨料透水混凝土的28d抗壓強度和彎拉強度提高20%左右。采用的聚合物乳液對再生骨料透水混凝土的抗壓強度有的降低，對再生骨料透水混凝土的彎拉強度有略微的提高作用。

（4）摻加氧化鐵類顏料對再生骨料透水混凝土的抗壓強度和彎拉強度影響不大。 透水混凝土廠家力學(xué)性能的影響因素研究